Почему космические данные не сходятся в одной точке ✎ экспресс

Оригинал: "Geometric obstruction to resolving the Hubble tension: orthogonality of scale and shape in distance measurements"
arXiv:2606.12822 · 2026-06-11 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 2 мин
Разные способы измерения Вселенной показывают разную скорость её расширения, и просто подкрутить теорию не получается.

📄 Показана версия «Просто» — «Подробно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.

Две линейки показывают чуть-чуть разную длину одного и того же стола. Примерно так выглядит ситуация в космологии с постоянной Хаббла — числом, которое говорит, как быстро расширяется Вселенная. Одна «линейка» опирается на карту древнего эха Большого взрыва и разброс галактик (как стоячие волны в огромном бассейне), а другая — на яркость далёких сверхновых (как стандартные лампочки известной мощности). Разница между ними — около 3–4 км/с на каждый мегапарсек расстояния — невелика, но упорно не желает исчезать.

Авторы новой работы нашли геометрическую причину этого упрямства. В рамках стандартной модели, если попытаться сдвинуть «звуковой горизонт» — максимальное расстояние, которое звук успел пройти в ранней Вселенной до её остывания, — то разрыв в плотности материи, измеренный двумя методами, остаётся строго неизменным. Меняешь длину одной из линеек, а расхождение в измерениях всё равно сохраняется. Более того, чтобы угодить данным по галактикам, тёмная энергия должна вести себя как натянутая резина (давление сильнее отрицательного), а для сверхновых — как слегка ослабленная пружина (давление чуть менее отрицательное). Эти требования направлены в противоположные стороны с косинусом угла −0.97 — почти идеальное противостояние.

В расчётах использовали свежие данные обзора DESI DR2, карту реликтового излучения Planck и каталог сверхновых Pantheon+. Оптимальное уменьшение звукового горизонта на 0.8% дало постоянную Хаббла 70.3 км/с/Мпк, но это всё ещё на 3.2 сигмы ниже прямых измерений по цефеидам.

Проверка с помощью байесовского анализа подтвердила: три параметра — звуковой горизонт, затухание акустических осцилляций и уравнение состояния тёмной энергии — охватывают 93% возможных вариаций плотности материи, но так и не могут примирить два набора данных. Это говорит не о недостатке свободы у модели, а о настоящем конфликте между тем, что видят разные инструменты. Остаточный зазор в постоянной Хаббла сидит в абсолютной шкале расстояний, которую тёмная энергия способна искажать, но не перемасштабировать — как если бы вы могли растянуть или сжать резиновую ленту с нанесёнными делениями, но не передвинуть сами деления друг относительно друга.

Разница в измерениях постоянной Хаббла разными методами сохраняется на уровне 3–4 сигма уже много лет, и каждое новое уточнение данных лишь подтверждает, что это не случайная ошибка, а системный сдвиг.

В романе «Контакт» Карла Сагана героиня обнаруживает послание, скрытое в цифрах числа π — возможно, и в нашем космологическом «расхождении» скрыт намёк на новую физику.

Учёные
Adam RiessBrian SchmidtEdwin HubbleGeorges LemaîtreMaarten SchmidtSaul Perlmutter
Понятия
напряжённость Хаббла звуковой горизонт ранняя тёмная энергия оптическое искажение неопределённость космического расширения пространство анти-де Ситтера реконструкция пространственное разрешение барионные акустические осцилляции пять сигм затемнение пылью задержка времени